Investigadores del IRB Barcelona observan que sin alimento, las mosca Drosophila que no tienen p53 gestionan peor las reservas de energía.
El estudio, publicado hoy en Cell Reports, refuerza las implicaciones en metabolismo de esta molécula tradicionalmente asociada a supresión de tumores.
Los científicos ofrecen nuevas pistas para estudiar la función de p53 en desórdenes metabólicos como la diabetes y la obesidad.
La mayor parte de la literatura científica sobre la proteína p53 se refiere a estudios del cáncer y están perfectamente establecidas y detalladas las funciones de esta molécula como supresor tumoral. Además, dentro aún de la biología del cáncer, se conoce que p53 inhabilita las vías metabólicas de las células tumorales para frenar que crezcan y proliferen rápidamente.
Los estudios más novedosos alrededor de p53 tratan de descubrir sus funciones en la gestión de las reservas de energía y nutrientes en células sanas. Experimentos recientes en células en cultivo ya han demostrado que p53 entra en funcionamiento cuando se quedan sin nutrientes, y por lo tanto sitúan p53 en otro campo de estudio, el de metabolismo y salud celular.
Es en este último foco de investigación donde se enmarca el estudio del Instituto de Investigación Biomédica (IRB Barcelona) liderado por el Profesor de Investigación ICREA, Marco Milán. En el trabajo publicado hoy en Cell Reports, los autores demuestran que en la mosca Drosophila melanogaster, p53 entra en funcionamiento en determinadas células para adaptar la respuesta metabólica ante la ausencia de nutrientes con un efecto global sobre el organismo.
Además, los investigadores revelan los mecanismos moleculares a través de los cuales se regula la actividad de esta proteína. Los resultados obtenidos en Drosophila son útiles para estudiar los mecanismos moleculares de p53 en modelos vertebrados e investigar si puede estar involucrada en diabetes y obesidad.
Drosophila como modelo para estudiar diabetes y obesidad
En humanos, la gestión de los nutrientes está organizada por un sistema coordinado en el que intervienen células del tejido adiposo y de órganos como el páncreas y el hígado. Cuando comemos, se pone en marcha un complejo sistema en que las hormonas insulina y glucagón se encargan de repartir los nutrientes a los distintos tejidos y acumularlos para un uso posterior. En Drosophila las funciones de reserva y gestión de energía las desarrollan las células de un único tejido, denominado cuerpo graso.
“Con este trabajo demostramos que Drosophila nos es útil para entender la respuesta adaptativa de un organismo ante la presencia o ausencia de comida y estudiar la respuesta sistémica, además de ayudar a revelar los mecanismos moleculares que se activan y que funcionan igual en vertebrados”, explica Milán, jefe del laboratorio de Desarrollo y Control de Crecimiento en el IRB. “De hecho, ya podemos generar moscas diabéticas y obesas para estudiar estas patologías del metabolismo al nivel molecular”.
P53 permite ajustar el consumo de energía para optimizar las reservas
Los científicos estudiaron la función de p53 en moscas malnutridas para entender la respuesta metabólica en el organismo. Cuando no hay alimento, p53 se activa exclusivamente en las células del cuerpo graso. Su actividad promueve un cambio en el metabolismo de dichas células para que dejen de consumir glucosa y elaboren nuevos nutrientes con los que abastecer a los tejidos periféricos.
“p53 es un sensor del cuerpo graso de la mosca y actúa para que usen de forma cabal las reservas de energía –les pone el cinturón-, y hace que actúen de manera altruista para abastecer a las demás”, describe Lara Barrio, primera autora del artículo, y estudiante de doctorado de Marco Milán. Que p53 es clave en metabolismo lo revela el dato que las moscas a las que eliminan p53 mueren más rápido.
El equipo cree que este trabajo con Drosophila permitirá profundizar en la biología de p53 y las funciones que ejerce en metabolismo y enfermedades asociadas. “Podría ser especialmente interesante”, dicen los investigadores, “analizar en vertebrados la implicación de p53 en diabetes y obesidad, y en las patologías cardiovasculares asociadas a estos desórdenes metabólicos”.
Artículo de referencia:
MicroRNA-Mediated Regulation of Dp53 in the Drosophila Fat Body Contributes to Metabolic Adaptation to Nutrient Deprivation
Lara Barrio, Andrés Dekanty, and Marco Milán
Cell Reports (2014) http://dx.doi.org/10.1016/j.celrep.2014.06.020
24 Julio 2014
Imagen de microscopía de células del cuerpo graso. En Drosophila, este es el tejido encargado de gestionar las reservas de energía (Lara Barrio, IRB Barcelona)
Imagen de un fragmento del cuerpo graso de Drosophila. En rojo estructuras especializadas en la acumulación de lípidos (Lara Barrio, IRB Barcelona)
La estudiante de doctorado Lara Barrio ha trabajado en el rol de p53 en metabolismo usando la mosca de la fruta (Battista/Minocri, IRB Barcelona)
Marco Milán lidera el Laboratorio de Desarrollo y Control del Crecimiento (Battista/Minocri, IRB Barcelona)
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